鐵水質(zhì)量對(duì)消失模鑄鐵件的影響較大，從澆注溫度不當(dāng)對(duì)消失模鑄鐵件缺陷產(chǎn)生的影響，以及不同材質(zhì)鑄鐵件對(duì)鐵水質(zhì)量的要求，分析了防止出現(xiàn)鑄造缺陷的措施和調(diào)整方法。 消失模鑄造由于泡塑模(白模)氣化要消耗鐵液熱量，要求提高鐵液澆注溫度，為此必須對(duì)鐵液熔煉進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，以便得到與砂型澆注一樣或更優(yōu)的鑄件組織。

1.提高澆注溫度

鐵液澆入型腔后，首先要使帶有澆注系統(tǒng)的鑄件白模(EPS，STMMA)氣化、分解、裂解掉，為此澆注溫度一般比砂型鑄造提高30～50℃，對(duì)簿壁球鐵件甚至提高至80 ℃。球鐵澆注溫度范圍為： 1380～1480℃，灰鑄鐵為1 360～1 420℃，合金鑄鐵(鉻系白口鐵)為1 380～1 450℃。 提高澆注溫度增加的熱量應(yīng)恰好消耗于燒掉白模，之后鐵液溫度應(yīng)降低到砂型鑄件的澆注溫度，才得保證獲得合格鑄件，因此在實(shí)際生產(chǎn)過程中必須依據(jù)本單位工藝，工藝設(shè)備等條件找出適合的澆注溫度。

1.1 澆注溫度過高容易引起的缺陷

1.1.1 粘砂 過高的鐵液溫度易引發(fā)化學(xué)粘砂和機(jī)械粘砂。 化學(xué)粘砂：砂型中干砂含有細(xì)小砂粒、灰塵、尤其是石英砂，極易與鐵液起物化礦化反應(yīng)而產(chǎn)生化學(xué)粘砂，極難清理; 機(jī)械粘砂：過高的鐵液溫度造成白模涂料層脫落、開裂、軟化破裂，鐵液通過破裂、隙縫裂紋，加上澆注速度又快，鐵液滲入的溫度高，粘砂程度也愈嚴(yán)重。最易發(fā)生部位是鑄件底部或側(cè)面及熱節(jié)區(qū)，型砂不易緊實(shí)地方，特別是轉(zhuǎn)角處，組串鑄件澆注系統(tǒng)連接處，容易形成鐵液與型砂機(jī)械混合的機(jī)械粘砂。

1.1.2 反噴 氣化模EPS(或STMMA)模樣澆注時(shí)在過高的澆注溫度鐵液的作用下產(chǎn)生激烈的熱解相應(yīng)反應(yīng)。

(1)75～164℃：熱變形，高彈態(tài)軟化狀，白模開始變軟玻璃狀并膨脹變形，泡孔內(nèi)的空氣和發(fā)泡劑開始逸散，體積收縮，泡孔消失產(chǎn)生粘流狀聚苯乙稀液體;

(2)164～316℃：熔融，粘流態(tài)其分子量不變;

(3)316～576℃：解聚，氣化狀態(tài)，在重量開始變化的同時(shí)長鏈狀高分子聚合物斷裂成短鏈狀低分子聚合物，氣化反應(yīng)開始，產(chǎn)生聚乙稀單體和它的小分子量衍生物組成蒸汽狀產(chǎn)物;

(4)567～700℃：裂解，氣化燃燒，析出氣體顯著增加，低分子聚合物裂解成少量氫(0.6%)，CO2，CO的小分子量的飽和、不飽和的碳?xì)浠衔?

(5)700～1 350℃：極度裂解，氣化燃燒，低分子聚合物裂解逐步完全，在生產(chǎn)大量小分子碳?xì)浠衔锏耐瑫r(shí)，開始分解出氫和固態(tài)的碳;在1 350℃析出氫的含量達(dá)32%;在有氧的條件下伴隨著燃燒有游離碳和火焰的出現(xiàn);

(6)1 350～1 550℃：急劇裂解，燃燒氣化，低分子聚合物迅速裂解，析出氫達(dá)到48%;同時(shí)燃燒過程更加劇烈，并析出大量的游離碳和由揮發(fā)性氣體產(chǎn)生的火焰。

澆注鐵液與EPS白模接觸時(shí)產(chǎn)生熱解產(chǎn)物，400℃以上的溫度下聚苯乙烯C8CH將裂解為丙烯C3H6、乙烯C2H4，乙烷C2H6，甲烷CH4，碳C和氫H2，隨著鐵液溫度提高，熱量增加，白模裂解深度進(jìn)度加劇，氣體的產(chǎn)物體積增大，析出C也更多，在完成裂解成C和H2的情況下，1個(gè)體積(104g)的笨乙烯，產(chǎn)生8g(4個(gè)體積)的H2和96g的C，占苯乙烯總量(104g)的92%。(這句話難理解：104g是一個(gè)體積，為何8g卻是4個(gè)體積?)白模熱分解時(shí)析出氣體CCnH2n，H2，CH4等)800℃，165～175cm3/g;1 000℃，500～518 cm3/g;1 200℃，738～689 cm3/g，隨著白模受熱溫度升高，發(fā)氣量增加，焦態(tài)殘留物增加，而液態(tài)減少，鑄鐵澆注溫度為1 300℃時(shí)，發(fā)氣量為300 cm3/g，如澆注溫度過高，分解裂解急速，氣體量劇增，如果真空泵來不及吸排，氣體來不及逸出，會(huì)引起反噴，可能噴濺傷人，造成事故。

1.1.3 氣孔 　從上可知，白模受鐵液熱量后分解，裂解，產(chǎn)生大量氣體，澆注溫度過高并發(fā)劇急地產(chǎn)生氣體，其氣體分散擴(kuò)展進(jìn)入型腔，砂型，不能及時(shí)排出就會(huì)進(jìn)入鐵液產(chǎn)生氣孔，此種氣孔大而多(叢生)且伴有炭黑。過高的澆注溫度，過多熱量灼烤砂型使型腔，砂型產(chǎn)生較多氣體，又不能及時(shí)地從鑄型和鐵液上排出，就要產(chǎn)生氣孔。

澆注球墨鑄鐵，采用白模STMMA(EPMMA)其發(fā)氣量比EPS更大，更多，更集中一般時(shí)局區(qū)段甚劇裂，更要注意，其氣孔的急劇產(chǎn)生和及時(shí)排氣(調(diào)整真空泵吸氣量速度，控制鐵液流股和速度)。

此外，白模分解產(chǎn)生的氣體量多，劇急，迅速，鑄型排氣速度來不及，真空泵吸氣量，速度又不 足，氣體沖擊鑄型，導(dǎo)致鑄型潰散，塌坍鑄件不能成合格品。 還能引發(fā)消失模鑄造其它缺陷：節(jié)瘤、縮孔、縮松、熱節(jié)處氣渣洞孔等。

1.2 澆注溫度過低引起的缺陷

1.2.1 皺皮(積碳) 　最主要的影響，澆注溫度太低熱量不足，不能完成分解、裂解、氣孔，白模熱解不徹底，氣相產(chǎn)物減少，液相，固相產(chǎn)物增多更利于皺皮積炭的出現(xiàn)，產(chǎn)生量增多，鐵液的澆注溫度低于1 420～1 480℃為甚，對(duì)薄壁球鐵鑄件更容易產(chǎn)生皺皮、積炭、炭黑。

1.2.2 冷隔(對(duì)火)、重皮、澆不到 白模被加熱分解，要吸收大量熱量，過低的澆注溫度提供的熱量不足以分解白模，故要從鐵液中吸收熱量，使鐵液降溫過甚(往往出現(xiàn)在鑄件壁厚，距離又長處);產(chǎn)出的氣體又增大阻止鐵液充型，從而又降低了鐵液的流動(dòng)性，故引起冷隔，重皮，澆不到。 當(dāng)鐵液流股分二股充滿鑄造型頂部會(huì)合時(shí)，鐵液的溫度已降到較低不能融合，鑄件起簿，澆注溫度更低時(shí)，極易出現(xiàn)冷隔。 澆注溫度較低時(shí)，靠近鑄造型表面先形成薄的鐵殼(膜)，而后續(xù)鐵液充型后，又沒有足夠熱量熔化此膜(殼)就出現(xiàn)了重皮缺陷。

此外，澆注溫度太低，型腔中鐵液沒有足夠的熱度，使鐵液中的雜質(zhì)、渣、垃圾;氣體不能及時(shí)上升到頂面排掉，因此，形成夾雜夾渣夾氣等缺陷。

2.調(diào)整鐵液

盡管不同種類的干砂熱容量(比熱)有差異，但鑄型的冷卻速度均比砂型鑄造要慢，對(duì)灰鑄造鐵而言，出現(xiàn)白口傾向較少;對(duì)球墨鑄造鐵而言，干砂鑄型剛度不及金屬型(或覆砂金屬型);澆注鉻系白口鑄鐵時(shí)鑄件表面不及金屬型澆注所形成的鑄件硬殼來得耐磨，因此要調(diào)整鐵液或相應(yīng)措施。

消失模鑄造因要提高澆注溫度，一般均采用感應(yīng)電爐或沖天爐-感應(yīng)電爐雙聯(lián)熔煉。

2.1 灰鑄鐵

(1)以韌性要求為主的鑄鐵件，鐵液加孕育處理75%Si-Fe，或加微量鈮、鎳、銅進(jìn)行微合金化。

(2)以剛度、強(qiáng)度力學(xué)性能要求為主時(shí)，降低含碳量，增加球光體量; Cr、Mo微合化等，促進(jìn)球光體量增加。

2.2 球墨鑄鐵

用感應(yīng)電爐熔煉，提高了鐵液溫度，必須采用適合感應(yīng)電爐熔煉的球鐵和孕育球化劑。

2.3 鉻系抗磨鑄鐵

由于消失模鑄造冷卻速度慢，宜用重稀土釔對(duì)鉻系白口鐵的組織及性能進(jìn)行變質(zhì)細(xì)化;加銅，鉻鎳，釩鈦微合金化改善基體組織性能;如果耐磨性不足則調(diào)整基體碳化物的大小，形狀，分布來改變(通過加鉻、釩、鈦、鎢等)。

各類不同鑄鐵的鑄件因消失模鑄造冷卻速度慢而影響其性能，可用上述相應(yīng)措施進(jìn)行調(diào)整。